Điện phân 400 ml dung dịch gồm Cu(NO3)

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Do cho bột Fe vào dung dịch sau điện phân thấy có khí NO xuất hiện chứng tỏ phải có H⁺

→ Ở anot có nước điện phân.

Mặt khác sau khi cho Fe vào dung dịch sau điện phân thu được hỗn hợp kim loại nên chứng tỏ dung dịch sau điện phân chứa Cu²⁺ còn dư.

Giải chi tiết:

Ta có: n_Cu(NO3)2 = 1,2a.0,4 = 0,48 amol; n_KCl = 0,4. 0,8a = 0,32 a mol

Anot:

2Cl^- →  Cl₂  +    2e (1)

0,32a→ 0,16a   0,32a mol

2H₂O → O₂ +    4H⁺  +    4e (2)

             2/3x ← 8/3x  ← 8/3x mol

Catot:

Cu²⁺ +              2e →                  Cu (3)

(0,48a-y) → 2. (0,48a-y) mol

Do cho bột Fe vào dung dịch sau điện phân thấy có khí NO xuất hiện chứng tỏ phải có H⁺

→ Ở anot có nước điện phân.

Mặt khác sau khi cho Fe vào dung dịch sau điện phân thu được hỗn hợp kim loại nên chứng tỏ dung dịch sau điện phân chứa Cu²⁺ còn dư.

Ta có các PTHH:

3Fe + 8H⁺+ 2NO₃^- → 3Fe²⁺+ 2NO +4 H₂O  (4)

x      8/3 x mol

(sau phản ứng có kim loại dư nên ta viết luôn phương trình tạo Fe²⁺)

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺+ Cu (5)

y     y                        y mol

Sau  phản ứng thu được hỗn hợp kim loại là Fe dư và Cu sinh ra.

Đặt n_{Fe pứ (4)} = x mol; n_{Fe pứ (5)} = y mol

Sau phản ứng thu được 0,25- x- y mol Fe dư và y mol Cu

→ 56. (0,25-x-y) + 64 y = 13,28 gam → -56x + 8y = -0,72 (*1)

Số mol khí thoát ra ở anot là n_khí = n_Cl2+ n_O2 = 0,16a + 2/3x  = 0,1 mol (*2)

Áp dụng định luật bảo toàn electron với quá trình điện phân ta có: n_{e cho} = n_{e nhận}

→ 0,32a + 8/3x = 2. (0,48a-y)

→ -0,64a + 8/3x + 2y = 0 (*3)

Giải hệ (*1), (*2) và (*3) ta có: a  = 0,5; x = 0,03 và y = 0,12

Đáp án A